超声波桩基检测技术在遵崇线上的应用

　　1.引言

　　预埋管超声检测具有仪器轻便、抗干扰能力强、可以详细查明桩内部缺陷等优点, 且不损伤被测结构。本文结合遵崇线超声波检测的实例, 阐述了超声检测的原理、方法。

　　2.超声波检测的基本原理

　　超声波发射源在桩基混凝土内激发高频弹性脉冲波, 采用高精度的接收系统记录该传播过程中表现的波动特性, 根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性, 频率变化及波形畸变程度等特征, 获得测区内混凝土的密实度参数。进而判别桩基的混凝土参考强度和桩基内部存在缺陷的性质、大小及其空间位置。

　　3.超声波桩基测试方法

　　遵崇高速公路的大桥特大桥一般采用2.0m及2.3m的桩径。首先在桩体中预埋3根孔径50mm 的钢管做声测管, 预埋管绑扎在钢筋笼的内侧, 且沿基桩平行设置, 管底密封, 管内注满清水作耦和剂。桩基混凝土养护期超过10天, 方可进行测试。检测前将三根测管按顺序进行编号(A、B、C), 得到A—B、B—C、A—C三条测线, 量测两测管外壁之间的最短距离, 然后分别对A—B、B—C、A—C测线进行同高程对测, 每次测距50mm, 当发现桩体异常时, 测距加密为10mm测读一次。

　　4.超声波检测数据分析判定依据

　　4.1 声速数值判断法

　　按下式:

　　式中:

　　n―测点数;

　　tci―混凝土中第i测点声波传播时间;

　　μt―声时平均值;

　　σt―声时标准差若某点的声时值ti>μt+2σt, 则该点混凝土有缺陷。

　　但由于混凝土离散性大, 声测管不平行等诸因素的影响, 致使声时标准差σt偏大, 导致缺陷易漏判。

　　4.2 波幅判断法

　　《建筑基桩检测技术规范》中规定的公式如下:

　　式中:

　　μq―平均幅值(dB);

　　qi―第i测点的幅值(dB);

　　n―测点数。

　　但是, 规范中将能量衰减一半作为判别缺陷有无的界限, 还缺乏理论依据和足够的工程验证资料, 实际检测中也容易检测到能量虽衰减一半, 但混凝土并无缺陷。

　　4.3 PSD判断法

　　PSD判据即声时-深度曲线相邻测点的斜率K与相邻两点声时差值Δt的乘积:

　　PSD对缺陷很敏感, 在判据- 深度曲线上可明显地反映出缺陷的位置及性质。当声测管不平行时, 由于相邻测点声时差值变化不大, 故PSD还可解决声测管倾斜问题。但当遇低强且均匀的混凝土或相邻测点均在缺陷区时, 由于声时值的变化也不大, 在判据―深度曲线上反映不出缺陷, 易漏判。

　　4.4 综合判别